Dergi eki için tıklayın

82. Sayının ekidir.
MEKANİK TASARIMCI VE BİNA OTOMASYONU 2
ÖNSÖZ
Bina otomasyon sistemlerinin değerlendirilmesinde alışılagelmiş
özelliklerinin yanı sıra, teknolojinin gelişmesi sonucunda
kazandığı diğer özelliklerinin de değerlendirilmesi gerekmektedir.
Genellikle unutulan bu özelliklerini de yazımızın ikinci kısmında
kısaca hatırlatılmasının faydalı olacağı düşünülmektedir.
1. PERFORMANS KRİTERLERİ :
Bazı performans standartlarının konması gerekmektedir. Bu
sadece kullanılan cihazlara değil, aynı zamanda bu cihazların
nasıl kurulduğuna ve kullanıldığına da bağlıdır. Örneğin
Bina Otomasyon Sistemi sunucusuna bir network üzerinden
bağlandığınızda, varsayalım bir internet tarayıcıyla, önbellekte
20 noktalık bir ekranın en geç 10 sn. içinde taranması gereklidir.
20 noktalık bir ekran ortalama bir klima santralinin sahip olacağı
ortlama nokta sayısıdır. WEB tabanlı sistemlerde daha önceden
bağlanmışsanız, önbellekte ekran resimlerinin bir kısmı daha
önceden orada olacağı için hemen gelecektir ama o ekran
resmini hiç çağırmamışsanız, ilk çağırmada en geç 15 sn. içinde
gelmelidir. Daha uzun süreler, operatörün ilgisinin kopmasına
ve sıkılmasına yol açacaktır.
Bir cihaza verdiğiniz komutun gerçekleşmesi, ya da sahadan
fiziksel bir değerin, diyelim sıcaklığının değişimini farketmek
için gereken sürenin 2 sn'den daha uzun olmaması gereklidir.
Bir kontrol programının ise en çok 5 sn içinde tarayabilmesi
gereklidir.
2. ENTEGRASYON :
Entegrasyon için en önemli uygulamalardan biri API (Uygulama
ara birimi) olmasına rağmen XML/SOAP en etkin kullanılan
protokollerden biridir. Bunun standardı ise WS-I ( Web Services
Interoperability Organization) Basic Profile 1.0 ya da daha
yüksek bir sürüm olmalıdır. Web hizmetleri hem veri okumaya
hem veri yazmaya izin vermelidir. Okunan değerler gerçek
fiziksel noktaların anlık değerleri olabileceği gibi, sanal değerler
ya da geçmiş trend kayıtları olabilir. WEB hizmetleri kullanılırken
SSL (Secure Socket Layer) ya da benzer bir veri şifreleme
yöntemi kullanılmalıdır.
82. sayının ekidir.
Diğer bir önemli gelişme de akıllı cep telefonlarındaki gelişmedir.
Örneğin Internet bankacılığında ya da gazeteciliğinde olduğu
gibi, PC'ler için normal WEB sayfaları kullanılırken, aynı
gazeteye cep telefonundan bağlandığınızda, cep telefonları için
daha uygun olan çoğunlukla “m.”,”cep.” ya da “wap.” ile başlayan
mobile sayfaları gelmektedir. Buna benzer bir uygulama bina
otomasyon sistemlerinde de kullanılmaktadır. Özellikle
cep telefonuyla ulaşılması gerekiyorsa WAP (Wireless
Application Protocol) desteği aranabilir.
3. BAKIM YÖNETİMİ:
Bu konu Türkiye’de çok açık olmayan konulardan biridir.
Bina otomasyon sistemi bakım alarmları üretebilir. Bunları
sistemden gelen arıza alarmlarına, çalışma saatlerine,
çalış/dur sayılarına ya da performanslarını ölçtüğümüz
fiziksel değerlere göre üretebiliriz. Ya da bakımla ilgili
olarak çalışma mantıklarında özel koşullar oluşturabiliriz.
Ama bakım yönetim sisteminin en önemli özelliklerinden
biri iş emirleridir. Yani hangi teknisyene ya da şirkete
gidecekse, cihaz da bakımın nasıl yapılacağı ile ilgili
açık tanımın, teknik çizimleri ile birlikte gönderilmesini
ve bakımın bittiği anın kayıt edilmesini, yani bakım
performanısını ölçmeye yarayan bir sistemdir. Genelde
bina otomasyon sistemleri bakım performanlarını
ölçmezler. Bakım performanlarının ölçülmesinde en
yaygın kullanılan entegrasyon yöntemi XML/SOAP dur.
Bina otomasyon sisteminin önemli özelliklerinden biri
de arıza teşhisi ve kestirimci bakımda kullanılmasıdır.
Genellikle çalışma mantıklarında yer alandan çok daha
fazla hata bina otomasyon sistemleri tarafından tespit
edilebilir.
3.1. İşletmeye Alma ve Hataların
Belirlenmesi
Temel olarak ikiye ayrılır. Aktif işletmeye alma ve pasif
işletmeye alma testleri olarak adlandırılırlar. Pasif
teslerde sisteme hiç müdahale edilmez ve sadece
Bina Otomasyon Sistemi tarafından kayıt edilen veriler
işlenerek hatalar test edilmeye çalışılır.
Aktif testlerde ise değişik hatalar yaratılarak sistemin
davranışı izlenir. Aktif testler genellikle bir uzman
tarafından gerçekleştirilir, maliyeti yüksektir ama daha
kısa zamanda tamamlanır. Uzman sadece insan olmayıp,
uzman yazılımlar da bu testlerde kullanılabilmektedir.
Hatta bazı cihazlar çalışmaya başladığı zaman, örneğin
bir soğutma grubu, öncelikle çalışma koşullarıyla ilgili
bazı aktif testleri otomatik olarak gerçekleştirir ve bu
testler başarıyla çalışmışsa cihaza yol verilir.
Pasif testler de ikiye ayrılırlar. İlk yöntem verileri toplayıp,
uygun aralıklarla değerlendirilmelerini gerçekleştirir.
Çok sayıda veri değelendirilebilir. Cihazların bir günlük
performanslarından bir yıllık performanslarına kadar
uzun süreli değerlendirme gerçekleştirlebilir.
Pasif testlerin diğer bir türü ise, kontrol programları içine
konulan hata belirleyici kodlardır. Bu tür uygulamalar
genellikle DDC programlarının, dolayısıyla Bina
Otomasyon Sistemlerinin mühendislik maliyetini oldukça
arttırılar.
PASİF
AKTİF
İşletmeye Alma Tipi
Çalışan
Başlangıç, Yeniden
ya da Tadilat
Uygulama
Insan, Bilgisayar
Insan, Bilgisayar
Yazılımın Yeri
Ayrı, üstünde
Ayrı
Cihazla İletişim
Oku
Yaz - Oku
Veri Toplama
Uzun Dönem
Kısa Dönem
Kullanıcı Bilgi Düzeyi
Orta
Yüksek
Bina İşletmesine etki
Yok
Yüksek
Maliyet
Düşük
Yüksek
3.1.1. Pasif Testler
En basit ve herkesin kolayca gerçekleştirebileceği test
yöntemi karşılaştırmadır. Excel gibi bir program bu iş
için yeterlidir. Sadece uygun verilerin seçilmesi önem
taşımaktadır. Burada en basit sistemlerden biri olan VAV
kutuları ile iç içe bir çalışma yapalım. Bunu yaparken
eğer elimizde bir yıllık bir veri varsa, en sıcak olduğu
hafta, en soğuk olduğu hafta ya da dış hava sıcaklığının
en çok değiştiği hafta gibi kısa veri aralıklarını örnek
olarak alarak, verilerimizi daha küçük ve işlenebilir hale
getirebiliriz.
Yılın en soğuk haftasında, çalışma saatleri, içinde en
soğuk olan VAV ların tablosu. Yaklaşık 1000 adet VAV
içinde, 44 tanesi 18̊C altında, 112 tanesi 24̊C' nin
üzerindedir.
Yılın en sıcak haftasında 40 adet VAV ın 22̊C nin altında
(aşırı soğutulmuş), 41 tanesinin ise 26̊C nin üzerinde
olduğunu görüyoruz.
Dış hava sıcaklığının en çok değiştiği hafta ise 7 tanesinin
19̊C nin altında, 14 tanesinin 26̊C nin üzerine olduğu
anlaşılıyor.
Bulunduğumuz hafta için bu incelemeyi yaptığımızda ise
ise 7 tanesinin 19̊C nin altında, 10 tanesinin 26̊C nin
üzerine olduğu anlaşılıyor.
Görüldüğü gibi normal bir haftada oranı %2 iken, en
soğuk ya da en sıcak haftada hata oranı %10’a kadar
çıkmaktadır. Listemizde bulunan bu cihazlar kontrol
edilmeleri gereken cihazlardır.
Bu tür bir çalışma ile, VAV ünitelerinde ortaya çıkan
• Yüksek oda sıcaklığı
• Düşük oda sıcaklığı
• Yüksek hava debisi
• Düşük hava debisi
• Düzensiz hava debisi
• Klima santrali üfleme sıcaklığı yüksek
• Klima santrali üfleme sıcaklığı düşük
gibi hatalar gerçekte sahada aşağıdaki gibi fiziksel
hatalardan oluşmuştur.
• Mahal sıcaklık sensörü hatası
• Hava debi sensörü hatası
2
• Klima santrali üfleme sensörü hatası
• VAV Damper hatası
• Yeniden ısıtma vanası hatası
• Klima üfleme sıcaklığı yüksek
• Klima üfleme sıcaklığı düşük
• Kanal statik basınç sensörü hatası
• Klima ve VAV çalışma takvimlerinin paralel olmaması
• Küçük seçilmiş VAV kutusu
• Klima ve VAV otomatik kontrol çevrim hataları
• Ayar değer hataları
• DDC program hataları
gibi pek çok hata yukardaki gibi basit çalışmalarla
bulunabilmektedir.
adreslenmiş. Haberleşme tamam.
• Oda sıcaklık sensörü takılı ve çalışıyor.
• Test parametreleri girilmiş durumda olmalıdır.
Artık aktif teslerle otomatik kontrol çevrimlerinin ayarı,
hava debisinin ölçümü, damperlerin çalışması ve hava
akışı, eğer yeniden ısıtma varsa testi, eğer fan destekli
VAV ise ısıtma ve soğutma modları test edilebilir. Bu
testlerden sonra, cihazlar çalışıyor, şüpheli ve arızalı
olarak üç bölüme ayrılır. Şüpheli olanlara daha detaylı
testler uygulanırken, arızalı olanlar tamir edilirler.
Aşağıdaki grafikte herkesin çok kolay anlayabileceği
grafiklerin sistemde kolayca oluşturula bildiğini görüyoruz.
Klima santrali ve diğer VAV kutularının durumlarına göre
ölçülen değerler şekilde görüldüğü gibi iki ayrı testte iki
ayrı durumda görülebilir. Görüldüğü gibi Debi2 arızalı
olan bir VAV kutusu davranışıdır ve düzeltilmesi gerekir.
Aşağıda ise sağlıklı bir ısıtma işlev testi görülmektedir.
Veri Dosyasının Yapısı
3.1. 2 Aktif Testler
Belirtildiği gibi bir uzman ya da uzman yazılım tarafından,
aktif şekilde komut vererek gerçekleştirilirler. Aktif
testlerde VAV kutuları test edilmeden önce, BYS
ekranından aşağıdakilerin varlığı kontrol edilir.
Öncelikle yapılması gereken işlem, sensörün “0”
kalibrasyonudur.
Sensör
kalibrasyonu
yazılımla
tamamen otomatik olarak gerçekleştirilir. Diğer dikkat
edilmesi gereken bir özellik ise, VAV damperlerinin
hepsinin maksimum açılmasının gerekip gerekmediğidir.
Eğer sistemde bir eş kullanım faktörü tasarımcı
tarafından belirlenmişse, bu eş kullanım faktörünün test
prosedüründe dikkate alınması gerekir. Doğal olarak %30
eş kullanım faktörü olan bir sistemde VAV kutularını tam
açmak, gereken kanal statik basıncını sağlamamızda
zorluk çıkartabilir.
• Klima santrali çalışıyor.
• VAV kontrol cihazı beslenmiş, programı yüklenmiş ve
3
Aşağıda ise bir VAV kutusuna ait, hataları canlı tespit
edebilecek DDC programı kodu görüyorsunuz.
Görüldüğü gibi hataları tespit edecek kodlar,
gerçek program kodlarından çok daha fazla yer
kaplayabilmektedir.
Bina çalışmasının optimizayonu ve oluşan hataların
tespiti pek çok yararı birlikte getirecektir.
• Enerji ve Su tasarrufu
• Yaşam kalitesinin ve personel verimliliğinin artması. İç
hava kalitesi olarak özetlenebilecek bu tanım, içerde
barınacak kişilerin olumsuzluklardan etkilenmeden
önce sorunların belirlenmesini ve çözümünü
sağlayacaktır
• Bakım maliyetlerinin azaltması. Bakımların ne erken
ne geç, tam zamanında yapılmasını, hataların
kısa zamanda belirlenmesini, bakım işlerinin
planlanmasını, bakım personelinin yeteneklerine göre
ve uygun zamanda kullanımını, uygun yedek parça
stoğu tutulmasını ve sistemin çok daha az görev dışı
kalmasını sağlayacaktır.
• Personele ve cihazlara oluşacak zararların
önlenmesini sağlayacaktır.
üniversiteler yatırımlarını Linux doğrultusunda yapmaya
başlamışlardır ve genç mühendisler okullardan Linux’u
daha çok bilir durumda mezun olmaya başlamışlardır. Bu
durumda Linux ve Oracle Solaris(Unix) işletim sistemleri
de özellikle büyük çaplı projelerde şartnamalere
konulmalıdır.
Linux’un diğer bir kullanım alanı da yüksek performansları
yüzünden çoklu soğutma grubu kullanımlarındaki sunucu
yazılımlarında ortaya çıkmaktadır. Tamamiyle açık kaynak
olan bu işletim sistemi, virüslere ve saldırılara karşı
dayanıklılığı da bilindiği için, yüksek güvenlik gerektiren
uygulamalarda tercih edilmektedir.
Aşağıdaki grafik, dünyanın 17. büyük ekonomisi
Türkiye’den hiç bir bilgisayarın giremediği, 27 değişik
ülkeye dağılmış dünyanın en büyük 500 bilgisayarında
kullanılan işletim sistemlerinin dağılımını göstermektedir
ve Linux açık ara öndedir.
Müteahhit açısından ise, sistemin zamanında ve etkin
teslimini sağlayarak, oluşacak en düşük maliyetle
sistemin teslim edilmesini sağlayacaktır.
İşletmeye alma ve test prosedürlerinin belirlenmesi
mekanikçi, elektrikçi ve otomasyoncu arasında
eşgüdümlü bir çalışmayı gerektirmektedir.
Mekanik ve elektrik testlerin gerçekleştirilmesinden
sonra, işletme testi dediğimiz, otomasyon sisteminin de
yer aldığı testler geçekleştirilir.
Testler kesinlikle rastgele değil, yazılı senaryolar eşliğinde
yapılmalıdır.
Test prosedürleri, cihazların önem sıraları, test maliyetleri
ve arzalanadıktan sonra gerçekleşecek bakım maliyetleri
göz önüne alınarak oluşturulur.
Bu testler sırasında bina otomasyon sistemleri, kayıt
tutabilme, test senaryolarını otomatik yapabilme ve
raporlama yetenekleriyle, en güçlü araçlar olarak elimizin
altında bulunmaktadır.
4. İŞLETİM SİSTEMİ:
Teknolojinin gelişmesi öyle oldu ki, Microsoft Windows
ailesi Android gibi neredeyse tamamen tablet
bilgisayarlara yönelik hale geldi. Hatta bilgisayar sitelerine
bakılırsa masaüstü bilgisayarların satışının gittikçe
azaldığı, sadece profesyonel sunuculara(server) yönelik
bir pazarın ortada kalacağı gözüküyor. Çoğunlukla
tüketici pazarını çok daha fazla hedefleyen Microsoft
gibi şirketlerin sunduğu Windows gibi işletim sistemleri
yerine sunucu pazarını hedefleyen Linux ve Unix gibi
işletim sistemleri önem kazanmaya başlamıştır. Örneğin
Türkiye’nin tek süper bilgisayarı İTÜ’de dir ve Linux işletim
sistemi kullanmaktadır. Türkiye’de ki hemen hemen tüm
5 . ENERJİ RAPORLARI :
Yeşil bina fikrinin gittikçe yaygınlaşması, enerji verimliliği
yasasının çıkması, enerji ve çevrenin Avrupa Birliği ile
görüşmelerde açılan az sayıdaki başlıklardan olması
Bina Otomasyon Sistemlerinin enerji yönetimindeki
önemini çok artırmıştır.
Özellikle son kullanıcının kullanımına yönelik olan enerji
raporları, kullanıcı tarafından kolayca tanımlanabilir
olmalıdır. Ayrı bir kullanıcı ara birimine sahip olmamalı,
kullanıcı otomasyonda hangi kullanıcı arabirimini
kullanıyorsa onu kullanabilmelidir. Bazan sistemden
tamamiyle ayrı ikinci bir sistem, sadece enerji yönetimi
için kurulmakta, doğal olarak bunun otomasyon
sistemiyle doğrudan ilişkisi olmadığı için kullanılması
zor olmakta ve iyileştirme projeleri geliştirmekte katkı
sağlamamaktadırlar.
4
Enerji raporları, Bina Otomasyon Firması tarafından,
kullanıcının ihtiyaçlarına ve kendi geliştirdiği DDC
programlarının özelliklerine göre tanımlanmalıdır. Eğer
çalışma mantıklarında aksi belirtilmediyse, enerji ölçümü
ile ilgili noktalar 5 dk. da bir kayıt edilmelidir. Bu toplanan
veriler profesyönel bir SQL veritabanında en az 5 yıl
toplanabilecek biçimde biriktirilmelidir. Türkiye’de genelde
SQL Server Express gibi bedava, yetenekleri sınırlı veri
tabanları enerji raporlamada kesinlikle kulllanılmamalıdır.
Bunun yerine profesyonel veri tabanları olan MS SQL
Server, PostgreSQL ya da MySQL kullanılması gerektiği
şartnamalerde belirtilmelidir.
Enerji raporları programında, operatör, herhangi bir enerji
kaynağını ve her hangi bir zaman dönemini (gün, ay, hafta,
yıl ya da belli bir tarih aralığı seçme şansına ve grafiğin
tablo, çizgi grafik, çubuk grafik ya da dilim grafik gibi nasıl
gösterilebileceğine karar verebilmelidir. Ayrıca kullanıcı
birden çok enerji kaynağını (elektrik, doğal gaz, sıcak su
vb.) gibi seçebilmeli ve birbirleri ile karşılaştırabilmelidir.
Ayrıca iki ayrı zaman dilimini, örneğin geçen yılın ve
bu yılın ilk üç ayını, ya da yaz ve kış iki ayrı mevsimini
karşılaştırmaya olanak vermelidir.
Operatör bir kez kendi gereksinimlerine göre bir
rapor şablonu yarattığında, bunu saklayabilmeli ve
istediği zaman tekrar üretebilmelidir. Ya da, bir zaman
programıyla belli peryodlarda bu raporu üretebilmelidir.
Örneğin her ayın ilk pazartesi günü gibi.. Üretilen raporlar
arşivlenebilmeli, excel ya da PDF olarak saklanabilmeli
ya da belli günlerde belli kişilere(örneğin patrona, genel
müdüre) otomatik olarak e-posta ile gönderilebilmelidir.
Değişik enerji tipleri, elektrik, doğal gaz, likid gaz, mazot,
buhar, soğuk su, sıcak su, içme suyu, hatta ısıtma ve
soğutma derecesi gibi bilgiler enerji rapoları içinde
bulunmalıdır.
Soğutma sistemi toplam çalışma süresinin %95'inde
kısmi yüklerde çalışır. Kısmi yüklerde çalışması, daha az
verimli olduğu bir bölgede çalışması anlamına gelecektir.
Soğutma sistemi verimliliğini biraz artırma, büyük bir
enerji tasarrufu anlamına gelecektir. Ama soğutma
verimliliği birbirini etkileyen, ilişkili pek çok değişkene
bağlı olduğu için zordur.
Soğutma gruplarının kontrolünde genelde iki eş
kapasitedeki soğutma grubuna kadar hiç bir ek cihaz
gerek yoktur. Bir cihaz ana çiller, diğeri uydu çiller
olarak lead-lag çalışmayı gerçekleştirir. Yani bir çiller
yetmediğinde ikinci çiller otomatik olarak devreye girer
ve eşgüdümlü çalışma gerçekleştirilebilir. Hatta üç çiller
olduğunda da ana-uydu-yedek olarak çalışabilir. Yani
ana çiller, ikinci çiller ve bu çillerlerden birinin arızasında
devre girecek yedek çiller uygulaması da gene çillerlerin
sadece kendi beyinleri ile gerçekleştirilebilir.
Sorun çillerler değişik büyüklüklerde ya da değişik enerji
kaynakları kullandıklarında ya da sayıları üç ya da daha
fazla olduğunda ortaya çıkmaktadır. Ayrıca değişken
debili sirkülasyon pompalı sistemler, değişken debili
birincil pompalı sistemler, değişken debili kondenserli
ya da tüm değişken debili sistemler olduğunda ortaya
çıkmaktadırlar.
Değişken debili sistemlerde, değişken debili sirkülasyon
pompalı(primer-sekonder) sistemlerde olsa iki adet, su
besleme ve dönüşe konan iki debimetre enerji verimliliğini
ölçmemize ve kontrol etmemize yeterli olacaktır. Ayrıca
arıza teşhisinde kullanacağımız bir eleman da olacaktır.
Bazen bir projede çok gerekli olmayan yerlere enerji
ölçüm cihazları koyarken, çiller gibi güçlü cihazların enerji
tüketimleri ölçülmemektedir. Sadece akım sensörleri bile
Tüketim ve talep değerleri Kw(Kwh) ya da
Btu/saat (Btu) olarak raporlanabilmelidir.
İlginçtir, bazı çevrelerde, pencere tipi
klimacılar yüzünden Btu daha hatırlanır
bir birim olmuştur. Kullanıcı belli bir alanı,
kullanıldığı anları, belli saatleri seçerek
rapor üretebilmelidir. Ayrıca ulusal,
uluslararası ya da kendi belirleyeceği
kıyas(benchmark) bilgilerini sisteme
girebilmelidir.
Çizilen grafiklerde yüksek, alçak ve
ortalama değer gibi verilerin gösterilmesi
incelemeyi kolaylaştıracaktır. Ayrıca
çevre göstergesinin de bu grafiklerde gösterilmesi faydalı
olacaktır.
6.SOĞUTMA SİSTEMLERİNIN KONTROLÜ
Enerji raporlarından bahsederken, bu raporlarda enerjinin
%25 ile %50 si arasında bir oranı kaplayan soğutma
sisteminin ayrı bir başlık altında incelenmesi faydalı
olacaktır.
5
yeterlidir ve oldukça etkin ölçme yöntemi geliştirilebilir.
Yalnız bu durumda çiller güç faktörünün yükle ilişkisinin
doğrusal olmadığını unutmamamız gerekir.
Genellikle soğutma sistemi kontrolunda üç değişik
yaklaşım ortaya çıkmaktadır.
6.1.1 Çiller Üreticisinin Sattığı Kara Kutu “Chiller
Manager” vb. gibi adlar taşıyan bu kutuda tüm kontrol
yazılımı standartdır. İşletmeye alma döneminde
parametreleri ayarlanarak sistem işletmeye alınır.
Bazıları ya takılan çillerleri otomatik olarak tanır, ya da
işletmeye alma döneminde çiller kodu sisteme parametre
olarak girilir.
Yazılım standarttır, çalışma mantığında değişiklik
yapamazsınız. Farklı marka, farklı büyüklük ya da
farklı enerji kaynakları kullanan çillerler olduğunda
kullanılmaları mümkün olmayacaktır. Kontrol ettiği
çillerlerle aynı markadan ise, çillerlerin verimlilik
modellerini otomatik olarak tanıyacaktır ama işletmeye
alma döneminde yükle ilgili parametreler doğru girilmemiş
ise verimli çalışmayacaktır. Kule ve pompa kontrolünde
çok yetenekli değildirler ve genellikle toplam verimlilik
kavramında etkin olarak kullanılamazlar.
İşletmeye alan teknisyenler, çillerleri birer birer devreye
alırken zorluk çekmezler ama çoklu çiller uygulamalarında
mühendislik bilgisi gerektirdiği için bu kutuları işletmeye
almayı pek sevmezler. Ayrıca bir çilleri işletmeye alırken
aldığı para, birden fazla çillerin eş güdümlü olarak
çalışmasını sağlayacağı, yani çok daha zor bir iş yapacağı
kara kutuyu işletmeye alırkenki alacağı paradan çok
daha yüksek olduğu için, pek sempatiyle bakacağı bir
cihaz olamayacaktır.
Çalışma mantıklarında değişiklik yapılamadığıdan,
yani esnek olmadıkları için enerji yönetiminde zorluk
çıkartabilirler.
6.1.2. Bina Otomasyonu ile Kontrol Etmek: En çok
yaygın olan kontrol biçimidir. Çoğunlukla çillerleri aç kapa
kontrolu biçimde gerçekleşir. Bazen de çalışma saatlerine
göre sıralama, arızalı olduğunda yedeğini işletmeye
koyma gibi işlemler gerçekleştirilir. Soğuk su ayar değeri
kaydırma, değişken debili kontrol gibi uygulamalar pek
gerçekleştirilmez. 2000 noktalık bir sistem gibi zaman
harcadığı 200 noktalık soğutma sistemi mümkün olduğu
kadar kaçınmaya çalıştığı bir sistemdir. Ayrıca çillerci
genelde gerekli bazı parametreleri, çillerlere zarar
verilmesin diye şifreleyip açmaz, otomasyoncuya zorluk
çıkartabilir.
Bu yaklaşımın avantajlı yanı ise en esnek yaklaşım
olmasıdır, sisteme uygun gereken her türlü uygulama
rahatlıkla gerçekleştirilebilir.
6.1.3. Diğer bir yaklaşım ise, kara kutunun yazılım
halidir. Yani test edilmiş, hazır bir kütüphanenin, üzerinde
müşteriye uygun program yazılacak halde kullanılmasıdır.
Her türlü uygulama güvenli bir şekilde gerçekleştirilebilir.
Eğer bina otomasyon sistemi ile uygun ilişki kurulabilirse
en enerji etkin uygulama biçimidir.
Basit bir çalışma mantığı oluşturulması için aşağıdaki
soruların cevaplandırılması gerekmektedir.
6.2.1.Çiller Kontrol Sistemi İle Bina Otomasyon
Sistemi Arasında Herhangi Bir İlişki Var Mı? Yani
kaç adet soğutma bataryası soğutma talebinde, ya da
ağırlıklı ortalamaları alınarak ne kadar soğutma yükü
oluşuyor, dış hava sıcaklığına vb. bağlı olarak soğutma
sistemi çalışmaya başlar, ya da yeni bir çiller eklenir
ya da çıkarılır ya da soğuk su ayar değeri kaydırılabilir.
Tüm bunlar yapılırken çillerlerin sık sık devreye girip
çıkmalarının önüne geçecek şekilde bir ayarlama
yapılmalıdır. Çillerlerin kendi iç güvenlik kontrolleri bu
çalışma sırasında devrede olmalıdır.
6.2.2.
Çiller
Kademelendirilmesi:
Çillerlerin
kademelendirilmesinde en önemli parametre yüktür ve
çiller çıkış ve dönüş sıcaklıkları arasındaki farkla, su
debisinin bir fonksiyonudur. Yük hesaplanmasının yanı
sıra, yük değişim hızının hesplanması da en önemli
parametrelerden biridiri. Ne yazık ki Türkiye'de çiller
kademelendirilmesinde sadece sıcaklığa bağlı bir
histerizis tanımlanmakta ve çillerler sadece bu histerizise
göre çalışmaktadır. Çillerlerin hepsi aynı çillerlerden
oluşuyorsa uygulama çok kolaydır. Ama çillerler farklı
kapasitelerde, örneğin küçük yükler için küçük çiller
olması durumunda, ya da farklı yakıt kullanan, örneğin
absorbsiyonlu çiller olması durumunda ya da çillerlerin
bir tanesinin değişken debili soğutucu akışkanlı olması
durumunda, ya da çillerlerin bezner kapasitede ama
farklı markalar olması durumunda, ya da birinin ısı
geri kazanımlı olması durumunda kademelendirme
karmaşıklaşacak ve zorlaşacaktır.
Ayrıca çillerlerin bakım periyotlarının düzenli olabilmesi
için belli aralıklarla çalışma saatlerine göre sıralanmaları
faydalı olacaktır. Bu ya operatöre ekran üzerinde verilen
sıralama düğmesi ya da günlük, haftalık ya da aylık
zaman bağlı olarak yapılabilir.
6.2.3. Soğuk Su Sirkülasyon Pompaları: Soğuk su
sirkülasyon pompalarının kontrolünde kritik basınç
bölgesindeki basıncın yakalanmasına çalışalcak şekilde
bir çalışma yapılır. Debi kontrolu gereken durumlarda
lead-lag pompa çalışması uygulaması en karışık
uygulamadır. Gene pompalar çalışma saatlerine göre
sıralanarak bakım periyotları düzenli hale getirilmeye
çalışılır.
Fark basınç sensörünün konulması gereken yer , en
uzaktaki bataryanın yeterli suyu alması için gereken
basınç değerinin en iyi ölçebileceğimiz kritik basınç
bölgesinde olmalıdır. Bu basınç herhangi bir nedenle
yakalanamadığı ya da aşıldığı zaman bir alarm
üretilmelidir.
6.3.3. Soğuk Su Ayar Değerinin Kaydırılması:
Sistemdeki soğutma yükü, ısıtma sistemlerinin aksine,
dış hava sıcaklığına daha az bağımlı, iç yüklere daha
çok bağlı olduğu için dış hava kompanzasyonu tek
başına verimli çalışmayacaktır. Bu yüzden dış hava
kompanzasyonunun tek başına kullanılması tavisye
edilmeyen bir yöntemdir. En uygun yöntem talep kontrol
yöntemlerinden birinin kullanılmasıdır.
6
Diğer bir yöntem ise set değeri ayarının kaydırılması
sonucu cihazların davranışını (AHU, FCU) gibi inceleyerek
en uygun ayar değerinin bulunması yöntemidir. Eğer
soğuk su ayar değeri uygun olmayan şekilde değiştirilirse,
soğutma vanaları osilasyona, tam açılmaya ya da tam
kapanmaya yol açacak uygun olmayan kontrol hataları
oluşabilir.
Türkiye'de yıllardan beridir soğuk su ayar değeri
kaydırılmaz, çiller satıcıları da özellikle buna karşı dururlar.
Aşağıdaki kısım “ASHRAE 1999 HVAC Applications
Handbook” “Optimizing chilled water temperature ”
kısmından alınmıştır. Çok basitce anlatılacak olursa,
1.Soğuk su ayar değeri değiştirildikten sonra geçen
zamana göre ortalama toplam soğuk su yükünü
belirlemek.
2.Soğuk su yükü ya da KS lerin besleme havası
sıcaklığı belirgin bir oranda, mesela %10 dan
fazla değiştiyse yeni bir soğuk su ayar değeri
belirlenmelidir.
3.Klima santrallerinin ya da sistem için referans var
sayılacak klima santrallerinin soğuk su vanalarının
konumunu ve klima santrali üfleme sıcaklığını
inceleyin.
4.Eğer sadece bir klima santrali soğutma vanası
%100 açıksa ve üfleme havası sıcaklığı istenen
değerler aralığında değilse sıcak su ayar değerini
belli bir miktarda düşürün.
5.Eğer hiçbir klima santralinin soğutma vanası açık
değilse ve klima santralinin üfleme sıcaklığı hala
belli bir değerin altında ise soğuk su ayar değerini
belli bir miktarda artırın.
6.Konfor ve cihaz güvenliği için soğuk su sıcaklığına
alarm üretecek alt ve üst limit ayar değerleri koyun.
Görüldüğü gibi ta 1999'da Ashrae bunu tavsiye ederken,
yıllar sonra bile Türkiye'de hala sadece kademe kontrolu
önerilmekte ve gerçekleştirilmektedir. Tabi bu kontrol
sistemi birden çok çiller olduğunda doğrudan bu şekilde
uygulanamamaktadır.
Modern uygulamalarda ise çillerlerin soğuk su besleme ve
dönüş sıcaklıkları temel alınarak aslında 4.mertebeden
quadratik denklemler olan matematik modellerini
kullanarak çiller, kule ve pompaların en etkin oldukları için
soğuk su ayar değeri oluşturulmaktadır.
Düşük çiller dönüş sıcaklığı sendromu ya da düşük fark
sıcaklık sendromu denen, çok büyük miktarda suyu
sistemde dolaştırma, pompalarada daha çok güç harcama
ve çillerleri verimli olduğu aralıkların dışında çalıştırma
durumundan özellikle kaçınılması bu denklemlerin uygun
şekilde oluşturulmasını gerektirmektedir. Bu durum soğuk
su ayar değerinin çok düşük olması, ya da bataryalardaki
kirlenme gibi nedenlerle de ortaya çıkabilir.
6.3.4. Kondenser Su Optimizasyonu: Temel olarak
kule fanlarının kademeli kontrolu ya da frekans inverteri
7
ile kontrolu temellidir. Kondenser suyunun optimizasyonu
sadece kule fanlarının değil, aynı zamanda pompa ve
çillerlerle olan ilişkisi yüzünden doğrudan tüm sistemin
optimizasyonunda etkili olacaktır.
Düşük kondenser su sıcaklığı çillerlerin verimliliğini artırıp,
şebekeden çektikleri enerjiyi artırırken, bu kulede daha
fazla hava debisine ihtiyaç olması, yani kule fanlarında
daha çok enerji harcanmasına yol açacaktır.
KAYNAKLAR
[1] ERCAN M. Selçuk., “EĞİLİM ANALİZİ İLE BİNALARDA TEŞHİS”, TTMD, 2002
[2] Robert S,Curl, P.E. Analyzing Field Measurements: air Conditioning & Heating,
[3] Tim Salsbury and Rick Diamond, Model-Based Diagnostics for Air Handling Units , Lawrence Berkeley National Laboratory, H., “Saniteartechnik”, Krammer Verlag, 1995.
[4] http://www.eco.public.lu/attributions/dg3/d_energie/
energyefficient/info/directive_en
[5] Michael F. Hordeski., “HVAC Controln the New Millennium”
M. Selçuk ERCAN
İTÜ Elektronik ve Haberleşme Mühendisliğini bitirdi.
Yüksek lisans programı için fark derslerini aldığı
Kontrol ve Bilgisayar Mühendisliği onu Garanti
Teknoloji’ye götürdü ve 1984-1987 arasında
orada çalıştı. 1987’de Alarko’nun Bilgisayar grubu
Bilişim Sistemleri’ne katıldı ve daha sonra paranın
otomasyonundan bina otomasyonuna geçiş
yaptı. Halen Alarko-Carrier’da Bina Otomasyon
Departmanı müdürlüğü görevini sürdürmektedir.
Evli ve iki çocuk babasıdır. TTMD ve EMO üyesidir.
“İklimlendirme Uzmanı”ndan !
ISI POMPASI
ÇÖZÜMLERİ
Havaya
Water Source Heat Pumps
(WSHPs) 3-93 kw
Sudan
Water to Water Heat Pumps
45 - 800 kw
Sudan
Suya
MERKEZ FABRİKA
: İstanbul Yolu 37. Km. Kazan - ANKARA Tel: +90 (312) 818 63 00 (pbx) Faks: +90 (312) 818 61 50 E-mail: [email protected]
Ankara Bölge Müdürlüğü
: 53. Cd. 1450. Sk. Ulusoy Plaza No: 9/50 06520, Çukurambar - ANKARA
Tel: +90 (312) 287 91 00
Faks: +90 (312) 284 91 00
İstanbul Bölge Müdürlüğü
: Atatürk Mh. Atatürk Blv. Üntes İş Merkezi No: 11 34758, Küçükbakkalköy, Ataşehir - İSTANBUL
Tel: +90 (216) 456 04 10
Faks: +90 (216) 455 12 90
İzmir Bölge Müdürlüğü
: Teknik Malzeme İş Merkezi 1348. Sk. No: 5 Gıda Çarşısı, 35110 Yenişehir - İZMİR
Tel: +90 (232) 469 05 55
Faks: +90 (232) 459 12 92
Adana Bölge Müdürlüğü
: Fuzuli Cd. Galeria İş Merkezi 2. Kat No: 212 01120, ADANA
Tel: +90 (322) 459 00 40
Faks: +90 (322) 459 01 80
www.untes.com
www.twitter.com/untesklima
www.facebook.com/UntesKlima